Verbundname: Fighting cancer with optimal personalized immunotherapies; Akronym: IMAGINE; Teilvorhaben: DNA-PAINT-Multiplexing auf einzelnen Rezeptoren

Abstract

Die Entwicklung moderner Immuntherapien, insbesondere personalisierter Ansätze wie der CAR-T-Zelltherapie, hat in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt. Dennoch bestehen weiterhin erhebliche Wissenslücken hinsichtlich der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen, die die Immunantwort steuern. Insbesondere ist die nanoskalige Organisation von Rezeptoren auf der Oberfläche von Immunzellen bislang nur unzureichend verstanden, obwohl sie eine zentrale Rolle für die Zell-Zell-Kommunikation und damit für die Wirksamkeit immuntherapeutischer Ansätze spielt. Ein wesentlicher Grund für diese Wissenslücken liegt in den technischen Limitierungen bestehender bildgebender Verfahren. Konventionelle sowie viele superauflösende Methoden ermöglichen bislang keine hochdurchsatzfähige und gleichzeitig quantitative Analyse einer großen Anzahl von Rezeptormolekülen mit echter Einzelproteinauflösung auf Zelloberflächen. Dadurch ist es aktuell nur eingeschränkt möglich, komplexe Interaktionsmuster zwischen Immunzellen vollständig zu erfassen und für die Entwicklung optimierter Therapien zu nutzen. Ziel des Vorhabens war es daher, neuartige DNA-basierte Superauflösungsmethoden zu entwickeln, die eine hochmultiplexe und quantitative Visualisierung von Proteinen wie z.B. Rezeptoren auf Einzelmolekülebene ermöglichen. Im Mittelpunkt stand dabei die Weiterentwicklung der DNA-PAINT-Technologie sowie die Erforschung innovativer Markierungssonden, um eine Vielzahl relevanter Zielproteine simultan und mit hoher Präzision abzubilden. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage für ein verbessertes Verständnis der Immunzellkommunikation und tragen dazu bei, die Entwicklung effizienterer und sichererer personalisierter Immuntherapien zu unterstützen.